(57)【要約】【課題】  本発明は、磁気テープの巻回物等の被測定面が光を透過する遮蔽物で覆われていても、高精度に巻き形状パターンおよびテープ飛び出し量をも検出でき、外観検査の自動化を図ることができる外観検査方法を提供することを目的とする。【解決手段】  被検査面が、光を透過する遮蔽物（テープリール８のフランジ）で覆われている被検査物（リールに巻回された磁気テープ）の外観検査方法であって、前記被検査面（テープの端面９ａ）に対して、光源から前記遮蔽物を介して帯状の検査光３ａを照射するステップと、前記被検査面をラインカメラ４で撮像して撮像画像を取得するステップと、前記ラインカメラ４で撮像された撮像画像において、前記被検査面で反射した前記検査光と、前記遮蔽物の上面および下面で反射した前記検査光とを区別し、前記被検査面の凹凸のプロファイルデータを取得するステップと、を有することを特徴とする。【選択図】      図１
2005326312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査面が、光を透過する遮蔽物で覆われている被検査物の外観検査方法であって、
（ａ）前記被検査面に対して、光源から前記遮蔽物を介して帯状の検査光を照射するステップと、
（ｂ）前記被検査面をカメラで撮像してその撮像画像を取得するステップと、
（ｃ）前記カメラで撮像された撮像画像において、前記被検査面で反射した前記検査光と、前記遮蔽物の上面および下面で反射した前記検査光とを区別し、前記被検査面の凹凸のプロファイルデータを取得するステップと、
を有することを特徴とする外観検査方法。
【請求項２】
前記（ｃ）ステップは、前記撮像画像のうち、前記被検査物を覆った遮蔽物の上面または下面で反射した前記検査光による画像を基準として、前記被検査面で反射した前記検査光と、前記遮蔽物の上面および下面で反射した前記検査光とを区別することを特徴とする請求項１に記載の外観検査方法。
【請求項３】
前記（ｂ）ステップは、前記カメラとしてラインカメラを用い、このラインカメラの撮像素子を前記検査光の帯の延びる方向と交差する方向に配置し、前記被検査物と、前記ラインカメラおよび前記光源との少なくとも一方を前記検査光の帯の延びる方向に相対的に移動させることにより前記撮像画像を取得することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の外観検査方法。
【請求項４】
前記（ｃ）ステップの後、
（ｄ）前記プロファイルデータに基づき、その凹凸のプロファイルを表示するステップ
を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の外観検査方法。
【請求項５】
前記（ｃ）ステップの後、
（ｅ）前記プロファイルデータから得られる凸部の幅および凸部の高さを、それぞれ予め記憶していた基準となる凸部の幅および凸部の高さと比較して前記被検査物の外観の良否を判断するステップ
を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の外観検査方法。
【請求項６】
前記被検査物は、リールに巻回されたテープであり、前記被検査面はこの巻回されたテープの端面であり、前記遮蔽物は、前記リールのフランジであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の外観検査方法。
【請求項７】
被検査面が、光を透過する遮蔽物で覆われている被検査物の外観検査装置であって、
前記被検査面に対して、前記遮蔽物を介して帯状の検査光を照射する検査光照射器と、
前記被検査面を撮像するカメラと、
前記カメラで撮像された撮像画像において、前記被検査面で反射した前記検査光と、前記遮蔽物の上面および下面で反射した前記検査光とを区別し，前記被検査面の凹凸のプロファイルデータを取得するプロファイルデータ取得手段と、
を備えたことを特徴とする外観検査装置。
【請求項８】
前記カメラは、撮像素子が前記検査光の帯の伸びる方向と交差する方向に配置されたラインカメラであり、前記被検査物を前記検査光の帯の伸びる方向に移動させる搬送手段を備えたことを特徴とする請求項７に記載の外観検査装置。
【請求項９】
前記カメラは、撮像素子が前記検査光の帯の伸びる方向と交差する方向に配置されたラインカメラであり、前記ラインカメラおよび前記検査光照射器を前記検査光の帯の伸びる方向に移動させる搬送手段を備えたことを特徴とする請求項７に記載の外観検査装置。
【請求項１０】
前記取得したプロファイルデータを表示するモニタを備えることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の外観検査装置。
【請求項１１】
前記取得したプロファイルデータから得られる凸部の幅および凸部の高さを、それぞれ予め記憶していた基準となる凸部の幅および凸部の高さと比較して、前記被検査物の外観の良否を判断するデータ判断手段を備えたことを特徴とする請求項７から請求項９のいずれか１項に記載の外観検査装置。
【請求項１２】
前記被検査物は、リールに巻回されたテープであり、前記被検査面は、この巻回されたテープの端面であり、前記遮蔽物は、前記リールのフランジであることを特徴とする請求項７から請求項１０のいずれか１項に記載の外観検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外観検査方法、および外観検査装置に関し、詳しくは、外観検査の自動化に適した外観検査方法、および外観検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、写真用フィルムや磁気テープ等のテープ状のものは、巻回された姿で販売され、取り扱われる。したがって、巻回されたテープの端面からテープの一部が飛び出しているとテープの端面が折れたり、テープの安定した走行にも支障をきたすため、ロール状、リール状に巻回されたテープの端面の形状、いわゆる巻き姿が重要視されている。また、テープの端面が均一に平坦な面を形成していないと外観上も商品価値の低下を招くことになる。そこで、これらの製品は、出荷時にテープの端面の外観形状の検査が行なわれている。また、糸巻きボビン等でも同様の問題があるため、各種分野で種々の方法が採用されている（特許文献３、４参照）。
【０００３】
図８は、従来の外観検査装置を示す概略構成図であり、写真用フィルム等の被検査物２０の端面である被検査面２０ａの形状の外観検査装置を示す。この外観検査装置では、レーザ光源２１からレーザ光Ｌ１を帯状に照射し、前記被検査面２０ａで反射した反射光Ｌ２を受光装置２２で撮像している。そして、その撮像した画像を図示しない画像処理装置で解析して、被検査物２０の外観検査を行なう。この画像処理装置は、例えば、パターンマッチングにより正常なものと比較したり、信号幅を予め定めたしきい値と比較して前記画像を解析する。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３３７８２７号公報
【特許文献２】特開２００３−１６８２８０号公報
【特許文献３】特開平０６−２４６４９号公報
【特許文献４】特開平０７−３０４５６７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このようなレーザ光を照射してその反射光を解析する方法では、被検査面がマガジンやリールに収容されている場合には、光が遮蔽されて適用できないという問題点があった。光を透過する透明なリールに収容されている場合であっても、被検査面上のリール上面や下面で光が反射するため、撮像された画像には様々な反射光が混在して含まれており、いずれが必要とする被検査面の画像であるか判定できないと考えられていた。したがって、まず、目視にて検査し、異常と認められるものについては、リールを切断して、テープの端面を検査していた。このような検査は、煩雑であり、自動化を阻害し、コストもかかるが品質管理上は、やむを得ない。
【０００６】
本発明は、このような背景の中で創案されたもので、磁気テープ等の巻回物の被検査面が光を透過する遮蔽物で覆われていても、外観検査の自動化を可能にした外観検査方法、および外観検査装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の課題を解決するため、請求項１に係る発明は、被検査面が、光を透過する遮蔽物で覆われている被検査物の外観検査方法であって、（ａ）前記被検査面に対して、光源から前記遮蔽物を介して帯状の検査光を照射するステップと、（ｂ）前記被検査面をカメラで撮像して撮像画像を取得するステップと、（ｃ）前記カメラで撮像された撮像画像において、前記被検査面で反射した前記検査光と、前記遮蔽物の上面および下面で反射した前記検査光とを区別し、前記被検査面の凹凸のプロファイルデータを取得するステップと、を有することを特徴とする。
したがって、被検査面が遮蔽物で覆われている場合であっても、種々の反射光が混在する撮像画像の中から、被検査面で反射した検査光と、遮蔽物の上面および下面で反射した前記検査光とを区別し、必要な被検査面のみのプロファイルデータを取得することができる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る外観検査方法であって、前記（ｃ）ステップは、前記測定画像のうち、前記被検査物を覆った遮蔽物の上面または下面で反射した前記検査光による画像を基準として、前記被検査面で反射した前記検査光と、前記遮蔽物の上面および下面で反射した前記検査光とを区別することを特徴とする。
かかる発明は、種々の反射光が混在する撮像画像のうち、その位置を検出できる遮蔽物の上面または下面での反射光を基準として、不要な遮蔽物での反射光と必要な被検査面での反射光とを区別するものである。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に係る外観検査方法であって、前記（ｂ）ステップは、前記カメラとしてラインカメラを用い、このラインカメラの撮像素子を前記検査光の帯の延びる方向と交差する方向に配置し、前記被検査物と、前記ラインカメラおよび前記光源との少なくとも一方を前記検査光の帯の延びる方向に相対的に移動させることにより前記撮像画像を取得することを特徴とする。
かかる発明によれば、解像度の高いラインカメラを用いることにより、高精度に巻き形状パターンおよびテープ飛び出し量をも検出でき、しかも、ライン搬送中でも計測が可能であることから、中間工程での検査等自由度の高いシステム構成が可能であり、検査の自動化を容易にするとともに、幅広い発展性が期待できる。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に係る外観検査方法であって、前記（ｃ）ステップの後、（ｄ）前記プロファイルデータに基づき、その凹凸のプロファイルを表示するステップを有することを特徴とする。
かかる発明によれば、前記プロファイルを表示することにより、目視による方法に比べて、ライン搬送中であっても、ラインを止めることなく、テープの端面の形状パターンおよび飛び出し量を客観的に瞬時に把握でき、外観の良否の判定のみならず、数値データとして認識することができる。
【００１１】
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に係る外観検査方法であって、前記（ｃ）ステップの後、（ｅ）前記プロファイルデータから得られる凸部の幅および凸部の高さを、それぞれ予め記憶していた基準となる凸部の幅および凸部の高さと比較して前記被検査物の外観の良否を判断するステップを有することを特徴とする。
かかる発明によれば、磁気テープ等の巻回物の被測定面が光を透過する遮蔽物で覆われていても、高精度に巻き形状パターンおよびテープ飛び出し量をも検出でき、しかも、ライン搬送中でも検査ができることから、自由度の高いシステムの構築が可能であり、外観検査の自動化を図ることができる。
【００１２】
請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５のいずれか１項に係る外観検査方法であって、前記被検査物は、リールに巻回されたテープであり、前記被検査面はこの巻回されたテープの端面であり、前記遮蔽物は、前記リールのフランジであることを特徴とする。
【００１３】
請求項７に係る発明は、被検査面が、光を透過する遮蔽物で覆われている被検査物の外観検査装置であって、前記被検査面に対して、前記遮蔽物を介して帯状の検査光を照射する検査光照射器と、前記被検査面を撮影するカメラと、前記カメラで撮影された画像において、前記被検査面で反射した前記検査光と、前記遮蔽物の上面および下面で反射した前記検査光とを区別し、前記被検査面の凹凸のプロファイルデータを取得するプロファイルデータ取得手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
請求項８に係る発明は、請求項７に係る外観検査装置であって、前記カメラは、撮像素子が前記検査光の帯の伸びる方向と交差する方向に配置されたラインカメラであり、前記被検査物を前記検査光の帯の伸びる方向に移動させる搬送手段を備えたことを特徴とする。
【００１５】
請求項９に係る発明は、請求項７に係る外観検査装置であって、前記カメラは、撮像素子が前記検査光の帯の伸びる方向と交差する方向に配置されたラインカメラであり、前記ラインカメラおよび前記検査光照射器を前記検査光の帯の伸びる方向に移動させる搬送手段を備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項１０に係る発明は、請求項７または請求項８に係る外観検査装置であって、前記取得したプロファイルデータを表示するモニタを備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項１１に係る発明は、請求項７から請求項９のいずれか１項に係る外観検査装置であって、前記取得したプロファイルデータから得られる凸部の幅および凸部の高さを、それぞれ予め記憶していた基準となる凸部の幅および凸部の高さと比較して、前記被検査物の外観の良否を判断するデータ判断手段とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
請求項１２に係る発明は、請求項７から請求項１０のいずれか１項に係る外観検査装置であって、前記被検査物は、リールに巻回されたテープであり、前記被検査面は、この巻回されたテープの端面であり、前記遮蔽物は、前記リールのフランジであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、被検査面が光を透過する遮蔽物で覆われていても、被検査面のプロファイルデータを検出でき、外観検査の自動化を図ることが可能な外観検査方法、および外観検査装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明に係る外観検査方法、および外観検査装置の詳細について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る外観検査装置を説明するための概略の構成を示す模式図であり、巻回された磁気テープが収容されたテープリールがライン上を搬送されている様子を表している。本実施形態では、一例として、巻回された磁気テープの端面の外観検査に係る外観検査装置１について説明する。
図１に示すように、本発明に係る外観検査装置１は、被検査物である磁気テープを所定の方向へ搬送する搬送コンベア５と、帯状の検査光を照射する検査光照射器としてのレーザラインマーカ３と、その反射光を撮像するラインカメラ４と、その画像データを処理してプロファイルデータを取得するプロファイルデータ取得手段１６（コンピュータ）と、そのプロファイルを表示するモニタ１８とを備えている。
【００２１】
テープリール８は、一例として、搬送コンベア５の上で位置決め用の傾斜台６に載せられた状態で一方向に搬送されている。傾斜台６には、搬送中にテープリール８を保持するためのホルダ６ａが備えられている。なお、搬送中であっても、ラインカメラ４の走査周期を適切に設定することにより画像のぶれは生じない。ただし、検査中に振動が発生するような場合には、図示しないが所定の位置でオートクランパ等により固定する構成としてもよい。
本実施形態に係る外観検査装置１では、テープリール８を搬送コンベア５により移動させているが、前記テープリールを停止させておき、レーザラインマーカ３およびラインカメラ４を移動させてもよいし、要するに、被検査物であるテープの端面９ａとレーザラインマーカ３およびラインカメラ４とが相対的に移動できればよい。
【００２２】
レーザラインマーカ３は、被検査面であるテープの端面９ａの所定の位置に、しかも、搬送コンベア５の移動方向と同一の方向に帯状の検査光３ａを照射できるように前記搬送コンベア５の傍らに設置されている。一例として、レーザラインマーカ３は、ライン２０μｍ幅のものを使用し、テープの端面９ａの直径の位置に帯状の検査光３ａを照射している。
【００２３】
ラインカメラ４は、検査光３ａの帯の伸びる方向と交差する方向に配置され、ここでは直角に設置している。ラインカメラ４は、テープリール８に対して、検査光３ａの帯の伸びる方向に、相対的に移動しながら磁気テープの１本ずつについて逐次撮像する。ラインカメラ４は、一例として、５０００画素、７μｍ／画素、画素長３５ｍｍのものを使用している。
ラインカメラ４は、被検査物に応じて、磁気テープの１本ずつを捉えることができる解像度を有することが望ましい。このようなラインカメラ４を使用することにより、高精度に巻き形状パターンおよびテープ飛出し量をも検出でき、しかも、ライン搬送中でも計測が可能であることから、検査工程の効率化を図ることができ、自由度の高いラインシステムを構築することができるとともに、検査の自動化を容易にし、幅広いライン構成の発展性が期待できる。
なお、ラインカメラ４による撮像は、検査光３ａの反射光を捉えるものであるが、本明細書でいう反射光には直接光のほか、散乱光も含まれ、ここでは、その散乱光を受光している。
【００２４】
ここで、図２を参照して、被検査物に係るテープリール８の構成について説明する。
図２（ａ）は、巻回された磁気テープ９が収容されたテープリール８の正面図であり、図２（ｂ）は、その断面図であり、図２（ｃ）は、（ｂ）の部分拡大図である。磁気テープ９は、円筒状のハブ８ｃ（巻き芯）に巻回されている。このハブ８ｃは、一例として、一端が開放されており（８ｄ参照）、他端は塞がれた構成となっている（８ｅ参照）。また、ハブ８ｃには、開放側８ｄに形成されたアクリル製の透明な第１フランジ１０が溶着され、ハブ８ｃの閉塞側８ｅにハブ８ｃの端面と一体的に形成された第２フランジ１１を備えている。
この透明な第１フランジ１０を介して検査光がテープの端面９ａに照射される。したがって、画像データの中に、上記第１フランジ１０が遮蔽物として、このフランジ上面８ａおよび下面８ｂの反射光がテープの端面９ａの反射光と共に混在するため、検査の自動化のためには、不要な前記遮蔽物での反射光と必要なテープの端面９ａの反射光とを区別して、被検査面であるテープの端面９ａのプロファイルデータを取得することが必要となる。
【００２５】
図３（ａ）は、図１におけるＦ部を抜き出して部分的に拡大した模式図であり、図３（ｂ）は、入射角とその散乱光を受光するラインカメラ４の位置関係を示す図である。図４は、その撮像された画像の拡大図である。
図３（ｂ）に示すように、検査光３ａは、被検査面９ａの法線に対して５５度の角度で入射され、ラインカメラ４の向きは、前記法線に対して３５度の角度で設定されている。なお、ラインカメラ４は、前記のように散乱光を受光し、撮像するものであり、前記角度は撮像画像が見やすい状態となるように任意に調整し、設定することができる。
ここで、図３（ａ）において、Ｅ１は前記第１フランジ上面８ａの反射光であり、Ｅ２は第１フランジ下面８ｂの反射光であり、Ｅ３はテープの端面９ａの反射光である。
なお、本図は模式的に表したものであるため、実際には、反射光は、屈折してラインカメラ４で捉えられるが外観検査をする上では、テープの飛び出し量等は、相対的な値が問題となるため、位置関係が相対的に変化しなければ問題は生じない。
【００２６】
図４は、ラインカメラ４により撮影された画像を示す図であり、縦軸は画素の並べられた方向を表し、横軸は巻回された磁気テープの径方向の位置を表し、この図では左側がハブ８ｃ（巻き芯）側である。
図４に示すように、フランジ上面８ａおよびフランジ下面８ｂは輝度が低く、テープの端面９ａの反射光は輝度が高く撮像されている。この撮像画像には、テープの飛出し幅、および飛出し高さが明確に現われている。なお、使用しているラインカメラ４は、前記のとおり１画素当たり７μｍである。したがって、テープの飛出し幅および高さは、ミクロンのオーダで計測できる。
【００２７】
図５および図６を参照して、本発明に係る外観検査装置１におけるプロファイルデータ取得手段１６について説明する。このプロファイルデータ取得手段１６は、前記ラインカメラ４で撮影された画像において、被検査面であるテープの端面９ａで反射した検査光とフランジ上面８ａおよびフランジ下面８ｂで反射した検査光とを区別し、前記テープの端面９ａの凹凸のプロファイルデータを取得するものである。
【００２８】
図５は、本発明の実施形態に係るプロファイルデータ取得手段１６およびデータ判断手段１７を示すブロック図である。図５に示すように、プロファイルデータ取得手段１６は、画素選択部１６ａと、近似直線演算部１６ｂと、画素選択範囲設定部１６ｃとを備えて構成されている。
【００２９】
画素選択部１６ａは、ラインカメラ４で受光した各画素のうちいずれの画素の撮像データを選択するのかを決定するものであり、本実施形態では、一例として、１ライン撮像するごとに逐次、受光した各ライン中の各画素のうち、最も輝度の高い画素を選択して、そのポイントを画像データとして選択する構成としている。すなわち、反射光には、前記テープリール８のフランジ上面８ａと下面８ｂ、およびテープの端面９ａにおける複数の反射光が混在するが、遮蔽物と被検査面の反射光の輝度の相違に着目して、１ライン撮像するごとに逐次、これらの反射光のうち最も輝度の高い画素のデータを選択している。なぜなら、通常は、テープの端面９ａの反射光が最も輝度が高いため、このように選択すれば、求めようとするテープの端面９ａのプロファイルデータが得られるからである。詳細については、後記する。なお、本実施形態では、１ライン撮像するごとに逐次、輝度の高い画素を選択することとしたが、必ずしもそれに限られず、二次元の撮像画像を取得した後に、各ラインごとに輝度の高い画素を選択してもよい。
【００３０】
近似直線演算部１６ｂは、図６に示すフランジ上面８ａの端部に相当するＡ部（図２（ｃ）におけるｆ部）の近似直線を算出するものであり、上記画素選択部１６ａにより選択され、画像データとしてプロットされたデータの集合から最小２乗法等により、１つの近似的な直線を導くことができるように構成されている。
【００３１】
画素選択範囲設定部１６ｃは、ラインカメラ４で受光した各画素のうちいずれの範囲の画素を選択するのかを決定するものであり、不要なデータを収集しないようにしている。本実施形態では、フランジ上面８ａに相当する前記Ａ部の近似直線を延長したα線（図６参照）を基準として、このα線から一定の範囲については選択範囲から除外し、Ａ部から先のフランジ上面８ａのデータを収集しないようにしている。なぜなら、フランジ上面８ａは、傷や埃がある場合等において、フランジ上面８ａの反射光が強くなるときがあり、そのようなときには前記画素選択部１６ａにより輝度の最も高い画素を選択するとテープの端面９ａのデータではなく、フランジ上面８ａのデータが選択されてしまい、求めようとするテープの端面９ａのプロファイルデータが得られなくなるからである。
なお、前記α線から設定される一定の範囲は、必要なデータまで除外しないようにフランジ上面８ａからフランジの下面８ｂの間で、遮蔽物の状態に応じて、適切に定めればよい。
【００３２】
次に、データ判断手段の構成について説明する。
データ判断手段１７は、前記プロファイルデータ取得手段１６により取得されたプロファイルデータに基づき、テープの端面９ａの外観の良否を判断する手段であり、基準線設定部１７ａ、飛出し幅取得部１７ｂ、飛出し高さ取得部１７ｃ、および良否判定部１７ｄを備えて構成されている。
【００３３】
ここで、図６を参照して、基準線設定部１７ａについて説明する。
図６は、本発明の実施形態に係るラインカメラで撮影した画像をプロファイルデータとして取得したものを示す図である。このプロファイルデータは、テープリール８のハブ８ｃ側（テープの中心側）から始まっている。本図上、Ａ部はフランジ上面８ａの端面を示し（図２（ｃ）のｆに相当）、Ｂ部はフランジ下面８ｂを示し（図２（ｃ）のｇに相当）、その後からテープの端面９ａの線図が始まっている。
基準線設定部１７ａは、判断基準線を設定する装置であり、図６において、α線、分割線、およびβ線を求める手段として構成されている。
α線は、フランジ上面８ａを示す線であり、このα線を基準として、分割線、β線を導き出している。しかし、前記のように、画素選択範囲設定部１６ｃにより、前記フランジ上面８ａのハブ８ｃ寄りの一定範囲（図２（ｃ）におけるｆ）より外側（図６における点Ａ１より外側）は、フランジ上面８ａの画素データが選択範囲から除外されているため、α線はデータとしてはプロットされない。そこで、基準線設定部１７ａは、前記Ａ部の近似直線を仮想的に延長してα線を導き出している。
分割線は、後記するテープの端面の高さの判断基準となるβ線を求めるために設定するものであり、一例として、前記のフランジ上面を示すＡ部を基準として、そこからＥだけ下方にシフトしたものであり、テープ端面の近傍となるような値を経験的に定めたものである。
β線は、テープの飛出し量の判断基準となるものであり、一例として、前記分割線を基準として、上にある認識ポイント数と下にある認識ポイント数とを比較して、認識ポイント数が多い方のエリアの認識ポイントを使用して、最小２乗法により求められる。
【００３４】
飛出し幅取得部１７ｂは、請求項５および請求項１１に係る発明における前記取得したプロファイルデータから得られる凸部の幅、具体的には、テープの端面９ａから飛び出した部分の幅を求める手段であり、一方、飛出し高さ取得部１７ｃは、前記凸部の高さ、具体的には、テープの端面９ａから飛び出した部分のβ線からの高さを求める手段として構成されている（図６参照）。
【００３５】
良否判定部は、一例として、前記飛出し幅および飛出し高さが、予めメモリ１５に保存されている一定の基準値の範囲内に入っているかどうかを判定するものであり、その基準値の範囲内である場合にはテープの端面９ａの外観を良とし、その基準値を超えている場合には不良とするように構成されている。
【００３６】
さらに、外観検査装置１は、前記取得したプロファイルデータを表示するモニタ１８、およびプリンタ１９を備えている。モニタ１８等によれば、ライン搬送中であっても、ラインを止めることなく、テープの端面の形状パターンおよび飛び出し量を客観的に瞬時に把握でき、外観良否の判定のみならず、数値データとして認識することができる。
【００３７】
次に、本発明の実施形態に係る外観検査装置の作用について説明する。
前記のように、ラインカメラ４で撮影された画像には、種々の反射光および屈折光が混在している（図４参照）。しかし、例えば、本実施の形態では、第１フランジ１０は透明なアクリル板で形成されているため、そのフランジ上面８ａでは、反射する光よりも透過する光の方が多い。また、フランジ下面８ｂではさらに透過し、ラインカメラ４に捕えられる反射光はさらに弱くなる。一方、通常、テープの端面９ａの反射光は、光を透過する前記フランジ上面８ａ、および下面８ｂで反射する光よりも輝度が高い。
したがって、遮蔽物であるフランジ上面８ａおよび下面８ｂと被検査面であるテープの端面９ａの反射光による撮像画像の輝度の相違に着目すれば、不要な前記遮蔽物の反射光と必要な前記被検査面の反射光の画像データを区別することができる。
そこで、各被検査面９ａの各被検査点ごとにラインカメラ４で撮像した各画素のうち、最も輝度の高い画素を選択すれば、不要な遮蔽物である第１フランジ１０の反射光と必要なテープの端面９ａの画像を区別することができ、その選択した画素データをプロットすれば求めるテープの端面９ａのプロファイルデータを取得することができる。
しかしながら、例外的な場合がある。例えば、フランジ上面８ａに傷や塵がある場合等において、フランジ上面８ａの反射光が強くなるときがあり、そのようなときには、輝度の最も高い画素を選択するとテープの端面９ａのデータではなく、フランジ上面８ａのデータが選択されてしまい、正確なデータが得られない。
そこで、画素選択範囲設定部１６ｃにより、前記フランジ上面８ａを示すα線から一定の範囲については画素選択範囲から除外し、フランジ上面８ａのデータを収集しないようにしている。
【００３８】
以下、図７に従って説明する。図７は、本実施形態に係る外観検査装置で外観の良否を判断する場合のフローチャートである。
最初に、プロファイルデータ取得手段１６は、ラインカメラ４から画像データを取得する（Ｓ１）。この画像データには、前記のように、被検査面の画像データのほか、遮蔽物による種々の反射光が混在している。したがって、被検査面で反射した画像データと遮蔽物で反射した画像データとを区別する必要がある。そこで、まず、遮蔽物であるフランジ上面８ａの端面に相当するＡ部（図２（ｃ）におけるｆ部）を特定する（Ｓ２）。フランジ上面８ａの端面の位置は、例えば、搬送コンベア５に設置したエンコーダ７により、テープリール８の位置を検知して判断することができる。また、撮像された画素データのうち、最も輝度の高い部分の画素を選択してプロファイルデータとしてプロットしている。
次に、このプロットされたデータの集合に基づきＡ部における近似直線を設定し、α線を仮想的に求め（Ｓ３）、フランジ上面８ａの不要な反射光のデータを除去するため、α線から一定の範囲を除外して、画素選択範囲の設定をする（Ｓ４）。フランジ上面８ａの不要なデータを除去しておくことにより、各Ｘ軸断面において、ラインカメラ４で撮像した画像の輝度の最も高いものを選択すれば、テープの端面９ａの凹凸のプロファイルデータが取得できる（Ｓ５）。
【００３９】
続いて、このテープの端面９ａの凹凸のプロファイルデータから、テープの端面９ａの外観の良否の判断を行なう。まず、α線、分割線、およびβ線の各基準線を設定し（Ｓ６）、外観の良否の判断の基準となるテープの端面９ａのテープの飛出し幅および飛出し高さを特定して（Ｓ７）、予めメモリ１５に保存してある一定の基準値と比較することにより、外観の良否の判定をする（Ｓ８）。
なお、この良否の判定結果をモニタ１８およびプリンタ１９に出力すれば、単に良否の判定のみならず、その根拠をデータとして把握することができる。さらに、この判定結果に基づき、不良品については、再検査のため別ラインに移送したり、選別することができ、検査ラインの自動化が可能となるほか、警音等によりライン管理者に知らせることもできるため、迅速な不具合対策が可能となる。
【００４０】
以上、本実施形態に係る外観検査装置１について説明したが、本発明は、以上説明した実施形態に限られず、適宜変更することができる。
本実施形態においては、プロファイルデータ取得手段１６においては、フランジ上面８ａの端面の画像データを基準としてデータの判断を行った。しかし、請求項１に係る発明においては、フランジ上面８ａの端部に限られずフランジ上面８ａの他の部分でもよいし、フランジ下面８ｂでもよいし、ハブ８ｃの端面、その他一定の基準面を設定してもよい。また、本実施形態では、輝度の相違に着目して、ラインカメラ４で受光した各画素のうち、輝度の最も高い画素のデータを選択したが、被検査面が最も下側にある場合には、１ライン中の画素のうち、最も下側で受光した画素を選択してもよい。
さらに、被検査面９ａの検査光を複数箇所で撮像し、それらを重ね合わせて、総合的に考察することにより、被検査面の画像データをより正確に分析し、外観の良否を判断することもできる。例えば、テープリールの巻き芯に対して、一方の半径側と他方の半径側の画像データを重ね合わせて、データのノイズや誤差を分析することもできる。
このように、請求項１に係る発明において、プロファイルデータ取得手段は、被検査物および遮蔽物の形状、検査光の透過性、および反射光の重なり具合、または、ノイズ等の発生具合により、種々の設計変更が可能である。
また、良否判定部は、本実施形態において、磁気テープの飛出し幅および飛出し高さが、一定の基準値の範囲内に入っているかどうかを判定することとしているが、一定の基準線（例えばβ線）に対し、上限と下限を設定しておき、磁気テープの飛出し幅および飛出し高さがこの範囲内に入っているかどうかで判定してもよく、その両者を併用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態に係る外観検査装置の概略の構成を示す模式図である。
【図２】（ａ）はテープリールの正面図であり、（ｂ）はその断面図、（ｃ）は（ｂ）の部分拡大図である。
【図３】（ａ）は図１におけるＦ部の部分拡大図であり、（ｂ）は検査光とラインカメラの位置関係を示す説明図である。
【図４】本発明の実施形態に係るラインカメラにより撮像された撮像画像を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係るプロファイルデータ取得手段、およびデータ判断手段のブロック図である。
【図６】本発明の実施形態に係るラインカメラで撮影した画像をプロファイルデータとして取得したものを示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る外観検査装置の作用を説明するためのフローチャートである。
【図８】従来の外観検査方法を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００４２】
１      外観検査装置
３      レーザラインマーカ
４      ラインカメラ
４ａ    素子
６      傾斜台
６ａ    ホルダ
７      エンコーダ
８      テープリール
８ａ    フランジ上面
８ｂ    フランジ下面
８ｃ    ハブ
８ｄ    開放側
８ｅ    閉塞側
９      磁気テープ
９ａ    テープの端面
１０    第１フランジ
１１    第２フランジ
１５    メモリ
１６    プロファイルデータ取得手段
１６ａ  画素選択部
１６ｂ  近似直線演算部
１６ｃ  画素選択範囲設定部
１７    データ判断手段
１７ａ  基準線設定部
１７ｂ  飛出し幅取得部
１７ｃ  飛出し高さ取得部
１７ｄ  良否判定部
１８    モニタ
１９    プリンタ
【図１】
2005326312.tif 000003
【図２】
2005326312.tif 000004
【図３】
2005326312.tif 000005
【図５】
2005326312.tif 000006
【図６】
2005326312.tif 000007
【図７】
2005326312.tif 000008
【図８】
2005326312.tif 000009
【図４】
2005326312.tif 000010